Presión absoluta y relativa

Presión
Esquema; se representa cada "elemento" con una fuerza dP y un área dS.
En física, la presión (símbolo p)1 2 es una magnitud física escalar que mide la fuerza en
dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una
determinada fuerza resultante sobre una superficie.
En el Sistema Internacional la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa)
que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado. En
el Sistema Inglés la presión se mide en una unidad derivada que se denomina libra por pulgada
cuadrada (pound per square inch) psique es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en
una pulgada cuadrada.
Definición
La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa, es decir, equivale
a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se
aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:
En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente
en cada punto la presión se define como:
Donde
es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presión.
Presión absoluta y relativa
En determinadas aplicaciones la presión se mide no como la presión absoluta sino como la presión por
encima de la presión atmosférica, denominándose presión relativa, presión normal, presión de
gauge o presión manométrica. Consecuentemente, la presión absoluta es la presión atmosférica más
la presión manométrica (presión que se mide con el manómetro).
Unidades de medida, presión y sus factores de conversión
La presión atmosférica media es de 101 325 pascales (101,3 kPa), a nivel del mar, donde 1 Atm =
1,01325 bar = 101325 Pa = 1,033 kgf/cm² y 1 m.c.a = 9.81 kPa.
Unidades de presión y sus factores de conversión
Pascal
1 Pa (N/m²)=
1
1 bar (10N/cm²) = 105
bar
N/mm²
kp/m²
kp/cm²
atm
Torr
10-5
10-6
0,102
0,102×10-4 0,987×10-5 0,0075
1
0,1
10200
1,02
1
1,02×105 10,2
1 N/mm² =
106
10
1 kp/m² =
9,81
9,81×10-5 9,81×10-6
1 kp/cm² =
9,81x104 0,981
0,987
750
9,87
7500
1
10-4
0,968×10-4 0,0736
0,0981
10000
1
0,968
736
0,1013
10330
1,033
1
760
1,36x10-3
1,32x10-3
1
1 atm (760 Torr) = 101325
1,01325
1 Torr (mmHg) = 133,32
0,0013332 1,3332×10-4 13,6
Las obsoletas unidades manométricas de presión, como los milímetros de mercurio, están basadas en
la presión ejercida por el peso de algún tipo estándar de fluido bajo cierta gravedad estándar. Las
unidades de presión manométricas no deben ser utilizadas para propósitos científicos o técnicos, debido
a la falta de repetibilidad inherente a sus definiciones. También se utilizan los milímetros de columna de
agua (mm c.d.a.).
Propiedades de la presión en un medio fluido
Manómetro.
1. La fuerza asociada a la presión en un fluido ordinario en reposo se dirige siempre hacia el
exterior del fluido, por lo que debido al principio de acción y reacción, resulta en
una compresión para el fluido, jamás una tracción.
2. La superficie libre de un líquido en reposo (y situado en un campo gravitatorio constante) es
siempre horizontal. Eso es cierto sólo en la superficie de la Tierra y a simple vista, debido a la
acción de la gravedad no es constante. Si no hay acciones gravitatorias, la superficie de un
fluido es esférica y, por tanto, no horizontal.
3. En los fluidos en reposo, un punto cualquiera de una masa líquida está sometida a una presión
que es función únicamente de la profundidad a la que se encuentra el punto. Otro punto a la
misma profundidad, tendrá la misma presión. A la superficie imaginaria que pasa por ambos
puntos se llama superficie equipotencial de presión o superficie isobárica.
Aplicaciones
Frenos hidráulicos
Muchos automóviles tienen sistemas de frenado antibloqueo (ABS, siglas en inglés) para impedir que la
fuerza de fricción de los frenos bloqueen las ruedas, provocando que el automóvil derrape. En un
sistema de frenado antibloqueo un sensor controla la rotación de las ruedas del coche cuando los frenos
entran en funcionamiento. Si una rueda está a punto de bloquearse los sensores detectan que la
velocidad de rotación está bajando de forma brusca, y disminuyen la presión del freno un instante para
impedir que se bloquee. Comparándolo con los sistemas de frenado tradicionales, los sistemas de
frenado antibloqueo consiguen que el conductor controle con más eficacia el automóvil en estas
situaciones, sobre todo si la carretera está mojada o cubierta por la nieve.
Refrigeración
La refrigeración se basa en la aplicación alternativa de presión elevada y baja, haciendo circular un
fluido en los momentos de presión por una tubería. Cuando el fluido pasa de presión elevada a baja en
el evaporador, el fluido se enfría y retira el calor de dentro del refrigerador. Como el fluido se encuentra
en un ciclo cerrado, al ser comprimido por un compresor para elevar su temperatura en el condensador,
que también cambia de estado a líquido a alta presión, nuevamente esta listo para volverse a expandir y
a retirar calor (recordemos que el frío no existe es solo una ausencia de calor).
Neumáticos de los automóviles
Se inflan a una presión de 310.263,75 Pa, lo que equivale a 30 psi (utilizando el psi como unidad de
presión relativa a la presión atmosférica). Esto se hace para que los neumáticos tengan elasticidad ante
fuertes golpes (muy frecuentes al ir en el automóvil). El aire queda encerrado a mayor presión que la
atmosférica dentro de las cámaras (casi 3 veces mayor), y en los neumáticos más modernos entre la
cubierta de caucho flexible y la llanta que es de un metal
Presión ejercida por los líquidos
La presión que se origina en la superficie libre de los líquidos contenidos en tubos capilares, o en gotas
líquidas se denomina presión capilar. Se produce debido a la tensión superficial. En una gota es
inversamente proporcional a su radio, llegando a alcanzar valores considerables.
Por ejemplo, en una gota de mercurio de una diezmilésima de milímetro de diámetro hay una presión
capilar de 100 atmósferas. La presión hidrostática corresponde al cociente entre la fuerza normal F que
actúa, en el seno de un fluido, sobre una cara de un cuerpo y que es independiente de la orientación de
ésta.
Depende únicamente de la profundidad a la que se encuentra situado el elemento considerado. La de
un vapor, que se encuentra en equilibrio dinámico con un sólido o líquido a una temperatura cualquiera y
que depende únicamente de dicha temperatura y no del volumen, se designa con el nombre de presión
de vapor o saturación.
FUENTE DE CONSULTA:
http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n
TIPOS DE PRESIÓN
Existen varios tipos de presión. Las podemos clasificar de la siguiente manera:
1. Presión atmosférica.
2. Presión absoluta.
3. Presión relativa.
Pero antes de tratar sobre las diferencias entre estas presiones, vamos a definir qué es la
presión en si misma.
La presión es el cociente entre la fuerza normal que incide sobre una superficie o cuerpo y el
valor del cuerpo o la superficie. De esta forma obtenemos esta fórmula:
Presión atmosférica.
Torricelli realizó un experimento que consistía en verter mercurio en un tubo de vidrio, colocó
el tubo de vidrio en una cubeta rellena de mercurio, dejando la parte abierta del tubo dentro de
la cubeta y la parte cerrada en el exterior de la cubeta. Realizando dichas operaciones,
observó que el mercurio quedaba a determinada altura dentro del tubo. Pero lo curioso del
experimento era que la altura en que quedaba el mercurio dentro del tubo, variaba
dependiendo de la altitud y de ciertas condiciones climatológicas. Al hacerlo sobre el nivel del
mar, la altura del mercurio alcanzaba los 760 mm. A este valor se le denominó 1 atmósfera.
La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera sobre todos los cuerpos de la
tierra o que están en el interior de la atmósfera.
Peso específico.
Antes de continuar tratando de las presiones, debemos aclarar que es el peso específico de
un líquido y de un gas.
Se denomina peso específico de un gas o líquido al peso de la unidad de su volumen.
Tanto la temperatura como la presión influyen en el peso específico, por este motivo se
acostumbra a indicar éstos valores cuando se da el valor del peso específico, normalmente en
Kg/m3 o en gr/cm3.
Presión absoluta.
Se denomina presión absoluta a la presión que soporta un sistema respecto al cero absoluto.
Para poder decir que existe sobrepresión la presión absoluta debe ser superior a la presión
atmosférica.
Sin embargo, cuando la presión absoluta es inferior a la presión atmosférica decimos que
existe una depresión.
Para complicar un poco el asunto, diremos que la sobrepresión y la depresión son la presión
relativa.
Hay que tener en cuenta, que tanto la presión absoluta (Pab) como la presión relativa (Pr)
están en función de la presión atmosférica (P0).
FUENTE DE CONSULTA:
http://sitioniche.nichese.com/presion.html